Распространение плодов
Распространение плодов растений и семян вместе с ними может происходить при помощи ветра, воды, различных животных и человека, а также без помощи посредников (автохория). Рассмотрим эти способы подробнее.
Саморазбрасывание плодов и семян растений (автохория)
Саморазбрасывание или автохория может осуществляться:
- Под собственной тяжестью плодов. Такой способ распространения встречается у различных видов пальм, каштана, дуба и т.п.;
- При отрывании плода от плодоножки его содержимое с силой выбрасывается наружу (бешенный огурец).
- В плодах образуются сахаросодержащие слои, которые в стенках плода образуют напор, вызывающий их разрыв, даже при легком прикосновении плода (недотрога, кислица).
Плод пальмы Коко-Де-Мер
Плоды, разносимые ветром
У плодов, разносимых ветром, есть специальные приспособления, которые помогают полёту. Это может быть, например:
- хохолок, как у сложноцветных растений;
Приспособление для полета: хохолок
Приспособление для полета: перистый стилодий
Приспособление для полета: крыловидные выросты
Плоды, разносимые водой
В перикарпии (околоплоднике) плодов, разносимых водой, развиваются или воздухоносные ткани и полости, или образуются наружные выступы, задерживающие воздух (осоки и большинство водных растений).
Плоды, снабженные различными цепкими выростами
Плоды могут иметь всевозможные цепкие выросты: крючки, щетинки, шипы, липучки и т.п. (репей, гравилат, подмаренник, морковь). С помощью этих приспособлений они цепляются к шерсти животных и одежде человека.
Плоды с сочными придатками
У некоторых плодов образуются мясистые богатые липидами придатки, которые привлекают насекомых, например муравьев. Муравьи переносят такие плоды к своему гнезду, играя главную роль в распространении семян. Также очень часто они могут обеспечить и подходящие условия для прорастания этих семян (перловник, некоторые виды осок).
Плоды с сочным околоплодником
Такие плоды, как правило, распространяются с помощью птиц или других животных, которые поедают эти плоды.
Плоды с сочными придатками
У некоторых плодов образуются мясистые богатые липидами придатки, которые привлекают насекомых, например муравьев. Муравьи переносят такие плоды к своему гнезду, играя главную роль в распространении семян. Также очень часто они могут обеспечить и подходящие условия для прорастания этих семян (перловник, некоторые виды осок).
Роль человека в распространении плодов
Человек также может участвовать в распространении плодов, причем как сознательно, так и бессознательно. Он переносит плоды сорных и некоторых других растений в качестве примеси к посевному материалу, вместе с органическими удобрениями, транспортом или орудиями для обработки почвы.
Значение плодов
Очень часто в плодах содержится большое количество важных питательных веществ. Это белки у бобовых; жиры у подсолнечника, рапса, кукурузы, горчицы, масличной пальмы и т.д.; углеводы у зерновых злаковых; витамины у овощей и фруктов. За счет этого различные плоды могут составлять в различном виде (свежем, консервированном или переработанном) существенную часть пищевого рациона человека.
Многие плоды могут использоваться в качестве корма для сельскохозяйственный и диких животных, для получения всевозможных лекарственных средств, наркотических веществ, красителей волокон для изготовления тканей и т.д. Этот список можно продолжить.
Плоды сорных растений не только засоряют почву и ухудшают качество посевного и фуражного зерна, но и могут иногда вызывать отравления.
Необходимо еще отметить, что плоды играют важную роль в систематике видов цветковых растений, т.к. имеют устойчивые признаки видов, родов и семейств.
Таким образом, благодаря тому, что растения приспособились к распространению своих плодов, расширяются площади популяцией или видов, происходит равномерное распределение особей в популяции и достигается более высокий эффект перекрестного опыления. Кроме того заселяются свободные участки суши, и происходит уход от различных неблагоприятных факторов: вредителей, очагов болезней, изменениям почвенных факторов.
Источник
Лаб. 3
Биологический прогресс и регресс.
Ароморфоз — изменения, помогающие расширить среду обитания; алломорфоз — помогают более плотно заселить территорию.
Ароморфозы у растений
Представитель систематической группы | Черты усложнения в строении (ароморфозы) | Эволюционное значение |
Кукушкин лён (мхи) | появление тканей, дифференц. на органы, чередование поколений | выход растений на сушу, улучшение процесса фотосинтеза, облегчение размножения и распространения |
Приспособления плодов к распространению
Тип плода и название растения | Способ распространения плодов | Приспособления к распространению и их значение |
|
|
|
Как вы думаете, сказалось ли возникновение данных приспособлений на уровне организации растений? Каково эволюционное значение выявленных приспособлений?
На уровне организации эти приспособления не сказались, но помогли увеличить вероятность распространения плодов.
Возникновение основных ароморфозов у животных
Ароморфоз | Таксон | Значение |
1. Появление костной челюсти | класс костные рыбы | формирование внутренней опоры, поддерживающей опоры тела |
2. Появление хорды | тип хордовые | совершенствование питания |
3. Возникновение легочного дыхания | класс земноводные | выход животных на сушу |
4. Появление в яйце защитной оболочки | класс пресмыкающие | возможность размножения на суше |
5. Появление пятипалой конечности | класс земноводные | облегчение передвижения по суше |
6. Появление роговых покровов | класс пресмыкающие | возможность жизни вне водоёма |
7. Внутреннее оплодотворение | класс пресмыкающие | возможность размножения на суше, гарантия выживания зародышей |
8. Возникновение четырехкамерного сердца | класс птицы | теплокровность, усиление обмена веществ, более широкое распространения |
9. Появление перьев | класс птицы | способность к полёту |
10. Появление волосяного покрова, выкармливание детенышей молоком | класс млекопитающие | повышение выживания потомства, совершенствование терморегуляций |
Алломорфозы у насекомых
Объект | Особенности окраски тела и строения органов насекомых | |||
Окраска тела | Конечности | Крылья | Тип ротового аппарата | |
| пары | 1 пара жужелица 1 пара кожистые надкрылья 1 пара надкрылья, 2 пары перепончатых крыльев | колюще-сосущий Как вы думаете, оказывают ли влияние выявленные различия на уровень организации животных? Каково значение выявленных алломорфозов в жизни этих организмов? Алломорфозы не повышают уровень организма, но помогают организмам приспособляться и максимально освоить среду обитания. Таким образом ароморфозы повышают уровень организации живых организмов, а алломорфозы способствуют более полному освоению среды. Источник Способ распространение плодов крылатокУ растений с односемянными сухими плодами (жёлудь, орех, семянка, зерновка) рассеиваются сами плоды вместе с семенем. Семенная кожура у таких семян развита слабо, т.к. функцию защиты выполняет околоплодник. Такие плоды часто распространяют звери, которые ими питаются и делают запасы (бурундуки, белки, мыши). Некоторые семена переносят насекомые. Например, муравьи перетаскивают семена трав с сочными придатками-выростами (чистотел, копытень, фиалка). Поэтому заросли этих растений могут указывать и на муравьиные тропы. Способы распространения плодов, семянПосле образования семян либо весь плод, либо содержащиеся в нем семена (или семя), отделяются от родительского растения. Чем дольше разносятся семена, тем менее вероятна конкуренция со стороны родительского растения. Это дает также больше шансов колонизировать новую территорию, что со временем приводит к увеличению размеров популяции в целом. Однако при этом существует опасность, что семя, будучи занесено слишком далеко от родительского растения, не найдет подходящего места для прорастания. Способы расселения семян и плодов у цветковых растений очень разнообразны. Конечно, ветер и вода здесь широко используются как посредники в расселении, но к ним еще добавляется посредничество животных, а также использование механических сил, возникающих в самом растении, и, кроме того, многочисленные приспособления плода, позволяющие наиболее эффективным образом использовать перечисленных посредников. Существуют три главных внешних фактора, распространяющие семена, — ветер , животные и вода . Распространение животнымиРаспространение семян при помощи животных. Семена некоторых растений имеют цепкие усики. Например, лопух. А знаете ли вы то, что плоды лопуха послужили прообразом создания новой застежки «липучки»? В 1950 году француз Жорж де Мистраль, вернувшись с прогулки со своим псом, обнаружил, что уши собаки облеплены плодами лопуха. В течение 8 лет он разрабатывал конструкцию новой застежки, которой мы с удовольствием пользуемся и сегодня. Семена и плоды многих растений невольно распространяют животные и люди. Семена череды имеют шипы, которые прицепляются к одежде человека и животных. В другом месте животное счёсывает их, а человек выбирает из одежды. Семена, заключенные в сочных плодах, распространяются животными, поедающими эти плоды. Яркие, вкусные плоды черемухи, малины, калины привлекают многих птиц. Поедая плод вместе с мякотью они проглатывают и семена. Мякоть в желудке и кишечнике переваривается, а защищенные плотной кожурой семена проходят непереваренными и выбрасываются где-нибудь вместе с пометом. Так семена оказываются высеянными и притом вместе с удобрениями. Таким способом распространяются семена черники, брусники, рябины, боярышника, черёмухи и др. растений. Птицы, питающиеся семенами и плодами растений, тоже вносят свой вклад. Вот сойка и клёст. Неся к себе в гнездо лакомство, птицы роняют отдельные семена, которые затем и прорастают. Белки, бурундуки и многие другие животные питаются плодами и семенами растений, делают запасы на зиму. Но не все семена съедаются, некоторые теряются, а про некоторые «кладовые» животные и вовсе забывают. Семена многих растений разносят насекомые. Например, муравьёв привлекают семена с сочными придатками, как у чистотела, фиалки. Распространение семян животными, в общем, более надежно, так как животные обычно посещают плодородные участки, подходящие для прорастания семян. Плоды, снабженные колючками или крючочками, прицепляются к коже или шерсти проходящих мимо животных и могут быть перенесены на некоторое расстояние, прежде чем будут содраны или отпадут. Прицепки развиваются из разных частей плода или окружающих структур . Примерами служат плоды подмаренника цепкого, гравилата, лопуха, моркови, лютика, череды, репешка. У гравилата крючочки имеются на столбике. У лопуха скопление мелких плодов окружено крючковидными листочками обёртки (видоизменённые листья), образующими единую структуру: кроме того, здесь имеются мелкие жёсткие волоски, которые проникают в кожу, вызывая раздражение и расчёсывание, в результате чего плоды отпадают. У подмаренника, моркови и лютика перикарпий покрыт выростами (прицепками). У череды плод снабжён летучкой, как у одуванчика, но с прочными шипами. Цветоложе репешка покрыто жёсткими загнутыми колючками. Примерами сочных плодов служат плоды сливы, ежевики, земляники, томата, яблони. Мясистые части этих плодов служат пищей животным и птицам. При созревании они обычно приобретают яркую окраску и аромат, привлекающие животных. Животное съедает, и семена проходят через кишечник и выходят с испражнениями, часто попадая на плодородную почву. Содержащиеся в экскрементах питательные вещества могут повышать плодородие почвы вокруг семени. Распространение ветром1 группа: Распространение семян ветром. Больше всего среди семян любителей полетов. Самый выгодный удобный способ попасть в далекие края. Семена растений, распространяемых ветрам, имеют парашютики или крылышки. Они медленно кружатся в воздухе и размещаются на большие расстояния. Дунет ветер, и полетят созревшие семена, чтобы прорасти далеко от своего «родного» растения. Исследование семян: ели, сосны, липы, клена, березы. У клёна и липы семена снабжены тонкими крылышками. Крылатые плодики клёна опадают с дерева очень интересно – они быстро-быстро вращаются, как пропеллер, и плавно опускаются на землю. Ветром они могут быть унесены далеко в сторону от дерева, на котором созрели. Подхваченные ветром, летят семена, поднимаясь высоко в небо. Куда только не заносит их ветер. Но вот они успокоились, отлетались и легли спать на зиму. Весной дадут жизнь новому дереву. Семена тополя, покрытые белыми пушистыми волосками, распространяются ветром на большие расстояния. Семена снабжены парашютом из волосков (тополиный «пух»). Тополиный «пух» гонимый ветром, кружится, как снег. А затем медленно опускается на землю, устилает улицы. Перекати – поле – неустанные странники. Осенью растение отмирает, стебель высыхает, ветер его легко отламывает. Они принимают шарообразную форму и могут перекатываться ветром на десятки и сотни километров. А если прибавить те километры, которые перекатывается из стороны в сторону, то ещё добавится, возможно, тысяча. Катаясь по степным просторам, прыгая вверх, ударяясь о землю, наталкиваясь на канавы и бугры, перекати – поле рассеивает семена. Под именем перекати – поле объединяют большую группу степных растений: рогачку, кичим, катран и другие растения. Мак. Плод — коробочка. Созревшие семена могут высыпаться на ветру из отверстий коробочки, как соль из солонки. Также они могут выбрасываться на большое расстояние в результате резкого лопанья коробочки. Многие растения, распространяемые ветром, имеют специальные приспособления. К их числу относятся летучки, которыми снабжены, например, семена ивы, кипрея, хлопчатника, плоды одуванчика, и крылатки, как, например, у сосны (голосемянные), яза, ясеня, клёна, граба. У ряда растений, например у мака, чернушки, наперстянки, лихниса, плод – коробочка, сидящая на ножке, которую колышет ветер, так что многочисленные мелкие семена высыпаются через поры в верхней части плода. Семена некоторых растений, например, орхидей, настолько мелкие и лёгкие, что разносятся ветром, не имея никаких специальных придатков, вскрывающихся плодов. Вскрытие у них происходит путём растрескивания по шву между плодолистиками, как, например, у бобов. Семена при этом либо выбрасываются из плодов более или менее сильным толчком, либо просто выпадают из них. Некоторые из таких семян имеют приспособления для распространения ветром (например, у кипрея). Коробочки тоже бывают вскрывающимися (например, у мака и кипрея), причём у некоторых растений семена выбрасываются из них с силой (например, у фиалки). Распространение водойВодой распространяются семена и плоды прибрежных растений. В плодах есть воздушные полости, поэтому они лёгкие и плавучие. Так распространяются плоды осоки, ивы, ольхи. Плоды этих растений часто осыпаются в воду. И тогда течение уносит их далеко от материнских растений. Плоды кокосовой пальмы – кокосовые орехи. Они являются рекордсменами по дальнему плаванию. Эта пальма растет на побережьях тропических морей, на островах. Плоды – волокнистые костянки массой до 2 кг, падают в море, подхватываются волнами и течениями, могут удаляться на 5 тысяч км от места их создания. Они не теряют всхожести даже после 100 дней плавания. Благодаря большому запасу питательных веществ проросток образует 3-4 крупных листа. Водные растения приспособились: семена кувшинок и водокраса прилипают к лапкам и перьям уток, гагар, куликов, чаек и вместе с ними перелетают из озера в озеро. Тысячи водяных птиц летят осенью с севера на юг. Миллионы семян переносят они с водоёма на водоём. В клетках стенки завязи накапливаются такие вещества как белки, крахмал, сахара, жирные масла, некоторые витамины и др. Лишь немногие плоды и семена специально приспособлены для распространения с помощью воды. Они содержат воздушные полости, удерживающие их на поверхности воды. Кокосовый орех — костянка с волокнистым мезокарпием и многочисленными воздухоносными полостями. У кувшинки семя снабжено губчатой оболочкой, происходящей из ножки семязачатка. Случайное распространениеРазделение семян и плодов на категории в зависимости от способа их распространения никак нельзя считать строгим, а также степень их специализации к распространению; ветром, животными или автохории (сильно варьирует). Очевидно, во многих случаях большую роль играет элемент случайности, и данный плод или семя может распространяться двумя из названных трёх способов или даже всеми тремя. Один из главных факторов случайного распространения является человек; семена могут прицепляться или прилипать к его одежде и т. д. или перевозиться с разными грузами на транспортных средствах. Засорение зерновых культур семенами сорняков обычное явление, наблюдаемое по всему земному шару. Орехи, припрятанные про запас грызунами, могут остаться, и прорасти следующей весной. Наводнения, ураганы и т. д. могут занести семена дальше, чем обычно. Иные способы распространения плодов и семянВ природе встречается немало растений, которые могут сами рассеивать свои семена. При созревании их плоды раскрываются и семена разлетаются в разные стороны. Таким способом происходит распространение семян недотроги, акации. Семена и плоды гороха, бобов и фасоли распространяются саморазбрасыванием. Поэтому плоды этих растений собирают, не дожидаясь их полного высыхания. Иначе они раскроются, выбросят семена, и тогда урожай погибнет. В жаркую погоду разбрасывает свои семена и жёлтая акация. Есть растения – настоящие артиллеристы. Например, «бешеный огурец». Он встречается на Кавказе и в Крыму. Плод у него – небольшой огурец. Во время созревания семян внутри образуется слизистая масса. Она давит изнутри. Стоит задеть это растение, как под напором слизь с семенами выстреливает. Бешено «плюнуть» растение может на расстояние 6 метров. Пожалуй, наиболее интересный пример – разбрасывание семян бешеным огурцом. Плод этого растения, принадлежащего к семейству тыквенных, очень похож на своего родственника – обыкновенного огурца. Когда семена бешеного огурца достигают полной зрелости, окружающие их мясистые ткани превращаются в слизистую массу. При отделении огурца от плодоножки создается давление на содержимое плода по принципу реактивной тяги, которая двигает плод в противоположную полету семян сторону, что способствует разбрасыванию семян на более значительной площади. Любопытный механизм разбрасывания семян есть у обыкновенной кислицы (заячий щавель). Конструкция механизма сходна с таковой у бешеного огурца. Бобы – плоды, характерные для представителей сем. бобовых, например, для гороха, конских бобов, фасоли, утёсника, ракитника, золотого дождя из одного плодолистика содержащего много семян. Перикарпий, высыхая, скручивается, так как его наружные и внутренние волокнистые слои сокращаются в разных косых направлениях; в результате создаётся напряжение, и боб может внезапно раскрыться по боковым швам, с силой выталкивая наружу несколько семян. Другие семена выбрасываются менее энергично по мере дальнейшего скручивания. У эшшольции от растения активно отделяется – отскакивает — целиком весь плод с созревшими семенами. Растения, разбрасывающие семена, обычно произрастают в таких местах, где по тем или иным причинам невозможно использовать другие пути расселения (ветер, животные). Чаще всего они обитают в глухих уголках леса, где почти не бывает ветра, и где редко проходят звери. У многих ирисовых, лилейных, примул распространение семян построено по принципу метательных приспособлений. Есть плоды, способные ползать и скакать (овес, ковыль, др.) Источник |